Stosuj stałą bazę gazu, oddzielaj przepływ składników od całkowitego przepływu gazu i unikaj dwukrotnego liczenia strat związanych z wychwytywaniem, odzyskiwaniem lub operacyjnymi.
Najpierw wpisz granicę obliczeń
Użyteczny bilans masy podąża za CO₂ od określonego punktu źródłowego do określonego punktu produktu. CO₂ dostępny w źródle, akceptowany CO₂ w surowcu, odzyskana ciecz i produkt nadający się do sprzedaży to różne ilości. Przed wprowadzeniem liczb należy zdecydować, jaką wielkość podaje przepływomierz i jakie straty uwzględnia frakcja odzysku. Zapobiega to mieszaniu różnych granic w pozornie precyzyjnym wyniku.
W celu prostego oszacowania przy pierwszym przejściu, odzyskane tony roczne są równe dostępnemu CO₂ w kilogramach na godzinę pomnożone przez całkowity udział odzysku i godziny pracy, a następnie podzielone przez 1000. Jeżeli dane wejściowe już opisują dostarczoną wydajność produktów płynnych, nie należy ponownie stosować frakcji odzysku. Podobnie, jeśli godziny pracy wykluczają już planowane przestoje, nie odejmowanie tego samego przestoju dwukrotnie.
Przelicz objętość z uwzględnieniem zadeklarowanych warunków
W zastosowanym tutaj wstępnym modelu gazu doskonałego przepływ masowy CO₂ jest równy całkowitemu objętościowemu przepływowi gazu pomnożonemu przez ciśnienie bezwzględne, ułamek molowy CO₂ i masę cząsteczkową, podzielone przez stałą gazu i temperaturę bezwzględną. Jeżeli dostępna jest odpowiednia wartość gazu rzeczywistego, można uwzględnić współczynnik ściśliwości. Znormalizowany przykład na stronie internetowej wykorzystuje 0°C, ciśnienie bezwzględne 101,325 kPa i Z = 1.
Przy zastosowaniu masy cząsteczkowej CO₂ wynoszącej 44,0095 kg/kmol i R = 8,314462618 kPa·m³/(kmol·K) uzyskuje się około 1,9635 kg idealnego CO₂ na metr sześcienny w tych warunkach odniesienia. Jest to deklarowane przybliżenie, a nie uniwersalna gęstość dla każdej temperatury lub ciśnienia. Szczegółowe obliczenia instalacji powinny wykorzystywać odpowiedni model właściwości.
Przykład praktyczny: strumień gazu bogatego w CO₂
Załóżmy, że przykładowy przepływ suchej mieszanki gazów wynosi 1000 Nm³/h, przy 98% CO₂ na tej samej podstawie gazu suchego. Dostępny CO₂ wynosi około 1000 × 0,98 × 1,9635 = 1924,2 kg/h. Przy założonym całkowitym odzyskiwaniu wynoszącym 90% produkt wynosi około 1731,8 kg/h. W ciągu 8 000 godzin pracy arytmetyka daje około 13 854 ton rocznie.
Założenia te nie opisują wyników pomiarów z naszych zakładów. Pokazują, w jaki sposób jednostki się łączą. Wynik nadal wymaga porównania z dostępnością gazu do zbierania, szczytowym przepływem, akceptacją produktu, magazynowaniem i zapotrzebowaniem klientów. Wydajność projektowa sprzętu może różnić się od średniej wydajności produktu, ponieważ źródło zmienia się w czasie.
Oddziel przechwytywanie od dalszego odzyskiwania
Rozcieńczone źródło może obejmować dwie różne frakcje: CO₂ wychwycony z mieszanego gazu i wychwycony CO₂ zatrzymany jako produkt końcowy. Jeżeli przyjmie się, że wychwytywanie wynosi 85%, a odzysk w dalszej części procesu – 95%, ich łączny udział wynosi 0,85 × 0,95 = 0,8075, czyli 80,75%. Nie należy później mnożyć przez inny całkowity ułamek odzysku, który ma reprezentować te same straty.
Frakcja zebrana może być również istotna, jeśli dopuszczana jest tylko część wytworzonego gazu źródłowego. Należy do bilansu tylko wtedy, gdy nie jest już uwzględniony w zmierzonym przepływie dyspozycyjnym. Uwzględnij każdy strumień i każdą stratę tylko raz. Ta prosta dyscyplina jest cenniejsza niż dodawanie większej liczby miejsc po przecinku do niepewnych danych wejściowych.
Dowiedz się, czego nie można ustalić w wyniku
Arytmetyka szacuje ilość. Nie wykazuje przydatności do zastosowań spożywczych, usuwania zanieczyszczeń, wymaganego obciążenia chłodniczego, mocy sprężarki ani bezpiecznego zakresu działania. Źródło z niekompletną analizą powinno sporządzić listę brakujących danych, a nie zatwierdzenie jakości. Prawidłowy bilans masy może nadal opisywać nieekonomiczny lub nieodpowiedni projekt.
Do oceny komercyjnej porównaj akceptowalny produkt roczny z użytecznym popytem wewnętrznym lub wiarygodnym odbiorem zewnętrznym. Jeśli zakład byłby w stanie odzyskać 8 000 ton, ale rynek akceptuje tylko 5 000, przypisanie pełnej wartości sprzedaży wszystkim 8 000 przecenia tę szansę. Omawiając z nami wynik, zachowaj rozróżnienie pomiędzy technicznym potencjałem odzysku, planowaną produkcją i tonami handlowymi.
Często zadawane pytania techniczne
Czy Nm³/h to to samo, co rzeczywiste m³/h?
Nie. Znormalizowany wolumen odnosi się do zadeklarowanych warunków referencyjnych. Rzeczywista objętość odnosi się do warunków w punkcie pomiarowym.
Czy stężenie CO₂ powinno być stosowane w kilogramach CO₂/h na wejściu?
Nie. To wejście opisuje już składnik CO₂. Do przeliczenia odpowiedniego całkowitego pomiaru mieszaniny gazów potrzebne jest stężenie.
Sprawdź obliczenia przed przeliczeniem ich na wydajność urządzeń
| Sprawdź | Prawidłowa interpretacja |
|---|---|
| 1 000 Nm³/h suchego gazu; CO₂ stanowi 98% w przeliczeniu na gaz suchy | Zastosuj podany przepływ gazu suchego i udział CO₂ w gazie suchym. |
| 1000 m³/h to rzeczywisty mokry gaz | Użyj rzeczywistego ciśnienia bezwzględnego, temperatury, ściśliwości i udziału CO₂ na podstawie gazu mokrego; nie należy mnożyć przez gęstość stanu normalnego. |
| Odzysk wynosi 90% zebranego CO₂ | Nie stosuj ponownie tej samej straty 10% w rocznych godzinach pracy. |
| 8000 godzin pracy wyklucza przestoje | Oddzielny współczynnik dostępności należy zastosować tylko wtedy, gdy reprezentuje on dodatkowe, wyraźnie zidentyfikowane straty czasu. |
W temperaturze 15°C zamiast 0°C ta sama objętość gazu doskonałego zawiera około 5,2% mniej masy przy tym samym ciśnieniu. Etykieta typu „standard” bez temperatury odniesienia może zatem powodować istotny błąd doboru wielkości urządzeń. Przy podwyższonym ciśnieniu zamiast zakładać Z = 1, należy użyć odpowiedniego równania stanu lub zweryfikowanych obliczeń właściwości.
Referencje techniczne
- Książka internetowa NIST Chemistry: Dwutlenek węgla — Dane dotyczące masy cząsteczkowej 44,0095 i zmiany fazowej CO₂.
- NIST CODATA: podstawowe stałe fizyczne — Stała molowa gazu R = 8,314462618 J mol−1 K−1 w podanej podstawie molowej.
Zastosuj to do swojego projektu
Otwórz narzędzie do oceny źródła , aby zapisać bilans masowy i założenia ekonomiczne. Aby opracować projekt konkretnej instalacji, prześlij nam analizę gazu i specyfikację produktu.
Publikujemy ten przewodnik jako YTC. Nasze zasady redakcyjne wyjaśniają weryfikację źródeł, wsparcie AI i sposób zgłaszania poprawek. Przykłady nie stanowią gwarancji parametrów instalacji.